CONCEPTO: Un DST es un procedimiento para realizar pruebas en la formación a través de la tubería de perforación, el cual permite registrar la presión y temperatura de fondo y evaluar parámetros fundamentales para la caracterización adecuada del yacimiento. También se obtienen muestras de los fluidos presentes a condiciones de superficie, fondo y a diferentes profundidades para la determinación de sus propiedades; dicha información se cuantifica y se utiliza en diferentes estudios para minimizar el daño ocasionado por el fluido de perforación a pozos exploratorios o de avanzada, aunque también pueden realizarse en pozos de desarrollo para estimación de reservas.
Drill StemTest (DST) OBJETIVO: A medida que la perforación de un pozo progresa es esencial conocer y asegurarse de la presencia de fluidos en las formaciones que se atraviesan y por otra parte tener una idea lo mas precisa del caudal potencial de los almacenes y su presión estática. La presencia de petróleo o gas en un horizonte, durante la perforación, puede dar lugar a distintas actuaciones que afectan a marcha del pozo, como: Tomar testigo Controlar
las propiedades del
lodo de perforación
Entubar DST
Dado que las SPE, testigos, etc. no dan una idea precisa de las características de los fluidos encerrados en la formación atravesada, la puesta en producción de esta, (DST), durante un periodo corto de tiempo a través de la varillas del tren de perforación es la operación mas conveniente por su rapidez y economía.
Drill StemTest (DST) El fin de un DST es permitir fluir a los fluidos contenidos en la formación ensayada hacia las varillas de perforación y de estas a superficie en un periodo de tiempo corto y poder con ello determinar la naturaleza de los fluidos contenidos en el almacén y las características esenciales del mismo, en condiciones dinámicas: Naturaleza
de los fluidos de formación
Productividad
Permeabilidad del almacén
Presión y temperatura de la formación La ventaja de estos ensayos es:
Evaluación del pozo rápida
No se necesitan medios convencionales de puesta en producción largos y caros
Conocimiento anticipado del proceso de producción que mejor se adaptara a la producción final
Drill StemTest (DST) DST en fase exploratoria:
Probar la presencia de hidrocarburos Determinar el tipo de fluido en el almacén, presión, temperatura, permeabilidad,daño en la formación, índice de productividad, heterogeneidades.
DST en pozos appraisal:
Confirmar la existencia de almacén y la presencia de hidrocarburos Muestreo selectivo de los fluidos presentes en el almacén, permeabilidad,daño, IP, heterogeneidades,fallas, barreras, mecanismos de producción, etc.
DST en desarrollo y explotación:
Confirmar permeabilidad, índice de producción, evaluar la eficacia de la completación, comprobar con el paso del tiempo la productividad del pozo, el daño y la presión
Drill StemTest (DST) TIPOS DE DST: formación atravesada por un pozo y Clásico: mide la presión existente en una formación permite fluir de ella los fluidos que contiene en un periodo de tiempo corto.
MFE ( Multi Flow Evaluator) permite realizar varios cierres y aperturas en curso del ensayo
Interferencia: la presión de una formación reconocida por un pozo determinado se mide desde un pozo distinto llamado pozo de observación, a fin de ver la influencia de este en el pozo observado.
Formation Interval Test: mide la presión en un punto de la formación y permite, a su vez, obtener una muestra de fluido de la formación, formación, en el curso curso de los registros de digrafías eléctricas.
Drill StemTest (DST) Cuando se procede a realizar un DST durante la perforación ? Cuando hay indicios en los “cuttings”
Avances rápidos indicando zonas de posible porosidad Testigo impregnado de hidrocarburos Presencia de petróleo o gas en el lodo de perforación
Perdidas o ganancias de lodo Examen de SPE Ensayos sistemáticos
Drill StemTest (DST) METODOS GENERALES DE ENSAYOS:
En pozo entubado, a través de perforaciones
En pozo abierto
Bajando a medida que se avanza en la perforación Ventajas:
Rapidez y economía en cuanto a la duración del ensayo
Contaminación mínima de la formación
Seguridad de origen de los fluidos
Evaluación de las capas a medida que se encuentran Inconvenientes: -Relantización de la perforación -Posibilidad de instrumentación y posible abandono del pozo -Duración de la prueba necesariamente corta con la posibilidad de no tener resultados totalmente satisfactorios
Drill StemTest (DST) METODOS GENERALES DE ENSAYOS (Cont.)
Subiendo, después de acabada la perforación y después de entubación: Ventajas:
Alcanzar la profundidad final prevista
No
limitación de la duración de la prueba
Posibilidad de estimulación
Inconvenientes:
Precio más elevado
Interferencia de diferentes capas productoras
Straddle test: Este tipo de ensayo consiste consiste en probar una capa aislándola mediante el uso de dos dos “packer” situándoles al techo y base de la capa.
Drill StemTest (DST) PREPARACION DEL DST: Debe evitarse. Perdidas de tiempo Resultados poco interpretables Instrumentaciones El programa se establece en función de los niveles encontrados y las características de estos. Su realización exige la colaboración del:
geólogo de subsuelo Marca los horizontes a ensayar y fija su posición
Productor Establece los tiempos de registros e interpreta los resultados
Perforador Decide si la prueba es realizable según estado del pozo Decide condiciones de realización por seguridad
Drill StemTest (DST) CONSIDERACIONES CONSIDERAC IONES ANTES DE UN DST: Características geológicas de la formación a ensayar (cotas, nivel estratigráfico,indicios,etc.)
Características técnicas del pozo (profundidad final,entubaciones, tipo de lodo,etc.)
Razones para realizar o no el ensayo Elección del tubería,etc.)
método (en pozo abierto, straddle packer test,anclado en
Profundidad máxima Altura a testar. Limite máximo según calidad de los terrenos del pozo y mínimo necesario para poder disponer los registros y válvulas bajo el “packer” Elección de la zona de anclaje del “packer”
Drill StemTest (DST) PRICIPIO DE LA OPERACIÓN: Durante la perforación el lodo, entre otros, tiene los fines de: Evitar caídas de las paredes del pozo
Evitar venidas de los fluidos contenidos en las formaciones atravesadas por el pozo El DST permite: La comunicación directa entre la zona ensayada y las varillas de perforación
disminución de la presión ejercida por el lodo contra la formación y el desplazamiento de sus fluidos hacia el pozo La
Mantener la presión del lodo sobre las formaciones no ensayadas evitando su desmoronamiento Un DST en pozo abierto (OH) se podría considerar como una completación temporal.
Drill StemTest (DST) ¿Cómo debe ser la columna para poder realizar un DST? Llevar en su parte inferior una válvula cerrada.
“tester valve” dirigida desde superficie.Se baja
Llevar una pieza de estanqueidad “packer”. Se sitúa al techo de la zona a ensayar. Divide al pozo entres zonas de presión diferente cuando se ancla. El interior de las varillas estan vacías o con un “colchon” de fluido El espacio anular encima del “packer” a la presión hidrostática dada por el lodo El espacio sub “packer” La comunicación entre formación ensayada y varillas se hace al abrir la “tester valve”. La formación entonces se descomprime bruscamente, esta descompresión permite y favorece el descolmatado de la formación y el flujo de fluidos hacia las varillas, si los tiene la formación. Una vez tomadas las muestras de los fluidos producidos se cierra la “tester valve” y se mide la presión de formación. Una vez acabado el DST se procede al arranque del “packer”y subida de la “sarta”
Drill StemTest (DST) DST DESCRIPCION DE UNA “SARTA” DE DST: -Zapata de anclaje -registros de presión de fondo -Varillas perforadas, para permitir la entrada de fluidos -“Packer” -Junta de seguridad “safety joint”. Permite en caso de acuñamiento del “packer” soltar la “sarta” y subir con todos los útiles sin “packer” - Una herramienta “jar”destinado a facilitar el arranque del “packer” en caso de agarre. - Válvula de igualación la cual permite igualar las presiones de una parte y otra del “packer” para facilitar su arranque. - “Tester valve” - Un registro de presión en las varillas. - Válvula de cierre que se desciende abierta y se puede cerrar en curso del ensayo
Drill StemTest (DST) DESCRIPCION DE UNA “SARTA” DE DST (Cont.):
- Una “dusa” calibrada para control del caudal de la formación - Una válvula de apertura del tester - Válvula de circulación inversa que permita comunicar el espacio anular con el interior de las varillas por encima de la válvula de cierre, que permite la recogida de los fluidos producidos y retenidos dentro de las varillas. varil las. - Tren de varillas (DC y DP) - Cabeza de control debajo de la mesa de rotación
-Instalaciones de superficie: Separadores, antorcha
Drill StemTest (DST) ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO: 1.- Descenso del tren de test 2.-Anclado de “packer”, el peso necesario dado por la “sarta” cierra la válvula de igualación y abre la válvula de retención. La capa fluye en las varillas hasta la válvula de cierre/apertura. La presión puede alcanzar la de formación si se mantiene tiempo suficiente. 3.- Periodo de
flujo. Se abre la válvula de apertura. La formación fluye por las varillas.
4.- Toma de presión final.Se cierra la válvula de cierre. 5.- Apertura de la válvula de “parker”
igualación. Se igualan presiones a un lado y otro del
6.- Desanclado del “packer 7.- Abrir la válvula de circulación. Recogida de fluidos por circulación circulaci ón inversa 8.- Subir el tren de test
Drill StemTest (DST)
Drill StemTest (DST) Ejemplo de Packer
Drill StemTest (DST) Multi-flow Evaluator, MFE
Drill StemTest (DST) TAMPON: De agua u otro fluido, su función es: Contrarresta las presiones existentes durante el anclaje y la posterior puesta en producción Diminuye el peso de apoyo sobre la columna de test. Disminuye las perturbaciones de las interfases de los fluidos en los periodos de flujo Diminuye el riesgo de aplastamiento de las varillas Su inconveniente es que la presión que ejerce dificulte en la producción de la capa si su presión es baja.
Drill StemTest (DST) INFORMACION DE LOS FLUIDOS:
Si fluye en superficie Se toman medidas de caudal con distintos “choke” (diámetros de producción) Se determina la relación gas/petróleo y agua al pasar por el separador de superficie.
Si no fluye Estudiar los fluidos recogidos en las varillas La cámara de muestra (Sampler recovery), permite tomar una muestra de fluidos del fondo del pozo (2750 cc), al final del flujo. La muestra se sube a superficie en las condiciones de presión y temperatura de donde se tomo y ello permite determinar: Relación gas/petróleo, Densidad, Temperatura del almacén, Presión del almacén, etc.
Drill StemTest (DST) PREVISIONES EN EL DESARROLLO DE LA PRUEBA: 1.- Duración de los tiempos de flujo OH (pozo abierto) en función estabilidad del pozo Con Casing no hay tiempo limitativo por la estabilidad del pozo 2.- Duración de las tomas de presión La toma de presión se suele hacer: Antes del primer flujo, mide la presión
inicial
Después del primer flujo se mide la presión virgen de la formación (PV) Después de cada periodo de flujo siguiente, se registra la subida de presión a fin de calcular la presión estática de la formación ensayada (PF) La presión sube en función de la permeabilidad de la formación testada. El tiempo normalmente empleado para la medida de las presiones suele ser de 20 a 40 minutos. La duración de un DST esta ligada al estado del pozo
Drill StemTest (DST)
Drill StemTest (DST)
Drill StemTest (DST) Formation Intreval Tester. FIT
Drill StemTest (DST)
Drill StemTest (DST)
Drill StemTest (DST) El método permite. 1.- Determinar la
presión del almacén
2.- Determinar el
daño de formación
3.- Calcular los parámetros del almacén 4.- Tener una muestra no contaminada de los fluidos de formación 5.- Determinación del
GOR
6.- Detección de producción de
agua
Drill StemTest (DST) Al inicio del DST las variaciones de la presión registrada refleja las propiedades del almacén alrededor del pozo. Pero a medida que aumenta la duración de la prueba es posible investigar regiones mas lejanas del almacén. Durante y después del DST es posible determinar det erminar parámetros como: Transmisibilidad La permeabilidad efectiva del almacén El daño “Estimated Damage Ratio” (EDR) La altura potenciometrica El Indice de Productividad Heterogeneidades del almacén Barreras de permeabilidad
Drill StemTest (DST) Producción de agua Un problema importante cuando en un DST se recupera agua es determinar si dicho agua procede de la zona ensayada o no. El análisis de muestra de fondo extraída en DST nos permite precisar si dicha agua es de filtrado o de formación o proviene de otra fuente cualquiera. Es muy frecuente que se recupere agua en el DP y no en la cámara de muestra, en este caso es muy probable que la formación no produzca agua. Es entonces cuando la muestra recogida en la cámara de muestreo ayuda a discernir sobre el origen de las “otras” aguas que han podido ser recuperadas, por ser esta última una muestra no contaminada
Drill StemTest (DST) Los datos suministrados directamente por el Datos del DST son: Caudal en superficie Q (BBl/dia) Muestra de fondo (GOR, API, Viscosidad) Presencia de agua (Determinación de la salinidad y Resistividad, % de agua) Valores de la presión inicial y final de los periodos de flujo Presión máxima del almacén presión Virgen estabilizada o extrapolada (*) Temperatura del almacén Valor de la pendiente pendiente de subida de presión en un un diagrama P, log (T+t) / t (*) El método de Horner es adecuado para la determinación de la subida de presión (buildup) O sea el plot Pf & log (T+t)/t donde donde T es la suma de todos los tiempos de de flujo precedentes al builup que va a ser estudiado
Drill StemTest (DST) Tv= 2 t
T=18
Tv+t Tv+t/t PV(Kg/cm2)
3
5
1,667
155,90
6
8
1,333
159,79
9
11
1,222
161,18
12
14
1,160
161,53
15
17
1,130
162,85
18
20
1,110
163,34
21
23
1,090
163,69
24
26
1,080
166,89
27
29
1,070
164,10
30
32
1,060
164,31
t
T+t1 T+t1/t1Pu(Kg/cm2
1
18
2
19
19
113,51
3
20
10
129,22
PV= P0-162,6 QuB Log (Tv+t/t) kh
31,23
Drill StemTest (DST) Presión Pv extrapolada
Pve ) 2 m c / g k ( e v P
Log (T+t)/t
Drill StemTest (DST) CALCULOS POR BUILDUP
DATOS DE PARTIDA
Transmisibilidad
Po= Presión almacén psi
162,6 Q / M
Pf= Presión final flujo psi
Permeabilidad, k
M= PSI/ciclo
545 u B / h
u= Viscosidad (cp)
Estimated Damage Ratio, EDR
k= Permeabilidad (md)
( Po- Pf) / M (log T +2,65)
h=Altura almacén probado en pies
Productivity Index, PI
B= Factor Volumetrico
Q / (Po- Pf)
BHT= ºF Q= Caudal BBL/día T=Tiempo de flujo anterior al buildup
Drill StemTest (DST) La variación en pendiente de la linea P, log (T+0) / 0 indica heterogeneidades o discontinuidades en el almacén
Po M1